Détecteur de vertex pour ILC.
FELICE (acronyme pour "future expérience avec un collisionneur linéaire à électrons") est un groupe de physiciens et d'ingénieurs étudiant en collaboration internationale les possibilités que peut offrir après le LHC le futur collisionneur linéaire électron-positon dans la gamme d'énergie du TeV, choisi par la majorité des physiciens du monde entier, connu sous le nom de ILC (International Linear Collider).
Un collisionneur linéaire à électrons-positons, dans la gamme d’énergie du TeV, est le grand projet de la physique des particules après l’achèvement de la construction du LHC. Il a été reconnu très tôt que l’ambitieux programme de physique d’un tel collisionneur nécessitait un vigoureux programme de R&D pour que le détecteur placé auprès de lui atteigne les précisions envisagées. Par exemple, le détecteur de vertex, destiné à signer la présence de quarks lourds (charme et beauté), grâce à l’existence de vertex secondaires détachés au mieux de quelques millimètres du vertex primaire de la collision, doit avoir une précision de mesure sur chaque point (résolution spatiale) de moins de 5μm, si l’on veut séparer charme et beauté de façon suffisamment pure pour mesurer avec précision les rapports de branchement du boson de Higgs en bb et cc.
Le potentiel de physique d’un tel collisionneur est énorme : les mesures précises des propriétés du ou des boson de Higgs et d'éventuelles particules supersymétriques ouvriront la voie à la compréhension de la brisure de symétrie électrofaible.
Calendrier
Un "Reference Design report" a été publié en 2007. Nous devons produire une lettre d’intention (LOI) à destination de l’ILCSC avant le 1er octobre 2008, avec engagement de préparer un "Engineering Design Report" par détecteur en même temps que celui de la machine (courant 2010). La suite est forcément plus incertaine : elle dépendra des premiers résultats du LHC et sera le fruit d'une concertation internationale au plus haut niveau. Le site de ce futur collisionneur n'a pas encore été choisi.
Collaboration
En France :
9 laboratoires français (DAPNIA, IPHC Strasbourg, IPN Lyon, LAL Orsay, LAPP Annecy, LLR Palaiseau, LPC Clermont, LPNHE Paris et LPSC Grenoble)
Internationalement
Une cinquantaine de labos européens, plus le Canada, les USA, le Japon, etc...
Contact
Moyens d'investigation
Deux grandes directions :
- Études de faisabilité (au moyen de simulations de plus en plus réalistes) et mesures précises des paramètres du Modèle Standard et au delà, en particuler par l’étude de l'autocouplage tri-linéaire des bosons de Higgs.
- R&D détecteurs pour une telle expérience, en particulier sur le "tracker" principal (TPC avec lecture Micromegas) et sur le détecteur de vertex (capteurs CMOS monolithiques), avec participation dans les deux cas au projet européen EUDET.
Spécificités
Nouvelles technologies en détection des particules
Contribution du Dapnia
Au niveau de la proto-collaboration, nous assurons deux coordinations :
- coordination de l'activité "déclenchement et lecture"
- coordination de l'étude expérimentale du boson de Higgs.
Etats et perspectives
Dates importantes
fin 2004 : le choix de la technologie de l'accélérateur a été décidé : la technologie de cavités supraconductrices, initiée par DESY et à laquelle le DAPNIA a beaucoup contribué, a été choisie.
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Dapnia
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CSTS SPP
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02/12/99
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Dapnia
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CSTS SEDI
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24/06/02
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Dapnia
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CSTS SEDI
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11/06/04
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Dapnia
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CSTS SPP
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29/06/07
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Perspectives
À long terme, Felice devrait être une des expériences majeures du Dapnia/SPP.
